Высшим достижением русской архитектуры XVI в. стали шатровые каменные сооружения, появление которых было подготовлено деревянным зодчеством, а также столпообразными композициями (собор Андроникова монастыря, церкви «под колоколы»). Выдающимся шатровым храмом является возведенная в 1532 г. под Москвой в государевом селе Коломенском каменная церковь Вознесения. Это высокая — 62 м — столпообразная постройка, формы и композиция ее идут от русского деревянного зодчества.
Композиция церкви Вознесения является дальнейшим развитием композиций шатровых деревянных церквей. Крестообразный план основной нижней части церкви расположен на высоком гульбище с пологими лестницами, связывающими с окружением. Выше он переходит в восьмиугольный объем, завершающийся шатром с маленькой главкой. Переход крещатого в плане объема к восьмерику на фасаде здания выполнен при помощи трех ярусов килевидных кокошников, а на углах нижний кокошник заменен трехгранным объемом, образованным крутыми двухскатными крышами. Переход от восьмигранника к шатру оформлен рядом двойных килевидных арочек, опирающихся на капители угловых пилястр, а в промежутке между ними на кронштейны, заделанные в стену. Пропорции высоких узких окон соответствуют пропорциям основного объема, все формы которого действительно возносятся ввысь, подчеркивая идею храма "вознесения". Храм Вознесения в Коломенском воплотил идеи могущества и единства Московского государства.
Кирпичные детали занимают все большее место в архитектуре Москвы XVI в. Ордерные детали, пришедшие из Италии в конце XV— начале XVI в., перерабатываются в соответствии с формой и размерами кирпича. Из кирпича и белого камня изготавливаются фигурные детали, украшения. Стены украшаются кирпичными узорами, поясками, нишами.
В знаменитом архитектурном памятнике Москвы XVI в. — храме Покрова на Рву, известном как храм Василия Блаженного, богатство декоративных элементов сочетается с большим мастерством их применения.
Предшественником этого храма считают церковь Иоанна Предтечи в бывшем селе Дьякове, построенную в 1547 г. из кирпича и белого камня недалеко от храма Вознесения в Коломенском. Необыкновенный план этой церкви состоит из пяти восьмиугольников, вписанных в квадрат, а объемная композиция образована группировкой пяти отдельных башен (центральной и четырех по диагонали).
Композиция Дьяковской церкви была переходным звеном в развитии русской архитектуры XVI в. от столпообразной, гармоничной формы церкви Вознесения в Коломенском к развитой многостолпной композиции собора Василия Блаженного, построенного в 1555—1560 гг. русскими мастерами Бармой и Посником. Традиция создания многосоставных и многоглавых храмов сложилась на Руси еще от деревянного Софийского собора в Новгороде "о тринадцати верхах", нараставших к центральной главе. Кроме того, эта традиция является еще более древней и исходит от многосрубных построек древнеславянских родовых жилищ, в которых отдельные объемы соединялись друг с другом переходами.